面向对象程序设计-c++实验指导书

面向对象实验指导书编制人：江南适用：09网络编制时间：2010-1-30实验一VC++6.0开发环境及简单程序设计（4学时）一、实验目的1．熟悉VisualC++6.0的开发环境，学习用VisualC++6.0编写标准的C++控制台程序。2．学会编写简单的C++程序，包括基本数据类型，运算符与表达式，基本控制结构，简单输出。3．观察头文件的作用。.h以及usingnamespacestd;4．学会使用VC++6.0开发环境中的debug调试功能：单步执行、设置断点、观察变量值。掌握函数的定义和调用方法。5．练习重载函数的使用。6．练习通过动态内存分配实现动态数组，并体会指针在其中的作用；二、实验任务1．使用VisualC++建立一个非图形化的标准C++程序，编译、运行以下程序,比较两个程序的差别：#includeiostreamusingnamespacestd;voidmain(){coutHello!\n;coutWelcometoc++!\n;}#includeiostream.hvoidmain(){coutHello!\n;coutWelcometoc++!\n;}2．用do-while语句编程，求自然数1~10之和。程序正确运行之后，去掉源程序中#include语句，重新编译，观察会有什么问题。3．使用debug调试功能观察任务3程序运行中变量值的变化情况4．编写重载函数max可分别求取两个整数，三个整数，两个双精度数，三个双精度数的最大值。5．编写具有如下原型的函maxArr()，功能是在数组a的n个元素中找出最大值，返回该最大值数组元素的内存地址，而且再通过引用idx返回具有最大值元素在数组中的下标。int*maxArr(int*arr,intn,int&idx);编写主函数，调用maxArr()，以验证其正确性：voidmain(){inttestArr[10]={3,4,56,7,8,98,67,4,8,94};int*maxAddr,maxIdx;maxAddr=maxArr(testArr,10,maxIdx);6．编写程序，通过指针配合new运算符动态生成一个二维数组，数组元素的值为该元素的行值和列值的和，最后输出该二维数组的每个元素。7．定义如下结构体：structitem{intnum;item*next;}输入k个整数（k值也由键盘输入），将它们依次放入由结构体形成的链表（用new运算符生成链表项）中。再输入一个整数x，查找x在链表中第一次出现的位置（序号），若不存在，输出“不存在”。三、实验步骤1．启动VisualC++6.0开发环境2．创建一个项目单击File菜单中的New选项显示New（新建）对话框。单击Projects标签，在Projects（项目）选项卡中，选择Win32ConsoleApplication（Win32控制台应用程序）。在Location（位置）文本框中指定一个路径，在PrejectName（项目名称）文本框中为项目输入一个名字，单击OK（确定）按钮。在弹出的Win32ConsoleApplication-Step1of1对话框中选择AnEmptyProject单选项，然后单击Finish（完成）按钮。最后在NewProjectInformation对话框中单击OK按钮，完成项目的建立。3．建立C++源程序文件选择菜单命令Project|AddtoProject|New，弹出New对话框。在new对话框的Files选项卡中选择C++SourceFile，并填入文件名称，单击OK按钮，完成新建C++源程序文件。4．编辑C++源程序文件内容，在文件编辑窗口中输入代码，并使用菜单命令File|Save保存这个文件。5．建立并运行可执行程序，选择菜单命令Build建立可执行程序。如果你正确输入了源程序，此时便成功地生成了可执行程序。如果程序有语法错误，则屏幕下方的状态窗口中会显示错误信息。根据这些错误信息对源程序进行修改后，重新选择菜单命令Build，建立可执行程序。选择菜单命令运行程序，观察屏幕的显示内容。6．关闭工作空间，选择菜单命令File|CloseWorkspace关闭工作空间。以上菜单命令功能也可以在工具栏中选择相应的工具实现。7．按照以上步骤编2-6题，编译并运行。8．设置断点：用鼠标右键单击源程序中需要设置断点行左边的空白处，出现一个菜单，选择Insert/RemoveBreakpoint一项，可看到左边的边框上出现了一个褐色的圆点，这代表已经在这里设置了一个断点。所谓断点就是程序运行时的暂停点，程序运行到断点处便暂停，这样我们就可以观察程序的执行流程，以及执行到断点处时有关变量的值。进入Debug（调试）状态：选择菜单命令Build|StartDebug|Go，或按下快捷键F5，系统进入Debug（调试）状态，程序开始运行，并暂停在断点处。单步执行：从Debug菜单或Debug工具栏中单击StepOver选项或按钮两次。将把鼠标放在某变量名上片刻，可看到出现了一个提示变量的值；此时，在Variables窗口中也可看该变量以及其他变量的值。单步执行时每次执行一行语句，便于跟踪程序的执行流程。因此为了调试方便，需要单步执行的语句不要与其它语句写在一行中。监视：在watch窗口中，在Name栏中输入需要监视的变量名，按回车键，可看到Value栏中出现对应的值（如果没看到Variables窗口或Watch窗口，可通过View菜单的DebugWindows|Variables或DebugWindows|Watch选项打开它们）。参照上述的方法，再试试Debug菜单栏中别的菜单项，熟悉Debug的各种方法。9．动态内存分配实现动态数组的实现：在int*maxArr(int*arr,intn,int&idx)中的参数中：第一个参数为int型指针arr，调用此函数时，对应实参为一维整型数组名；第三个参数为int型引用idx，调用时的对应实参为int型变量maxIdx，结果将放入该变量中带回到调用函数。其处理框架如下：idx=0;for(inti=1;in;i++)if(*(arr+i)*(arr+idx))…return…;10．利用cinrowcol;获得键盘输入，取得确定的行、列值。通过“a=newint*[row];”，动态生成一组共row个“int*”指针空间，然后通过“a[i]=newint[col]”为每行动态生成col个“int”型数据的存储空间。访问上述动态生成的第i行第j列的int型存储空间时，可使用“*(*(a+i)+j)”、“*(a[i]+j)”或“a[i][j]”。11．通过使用结构体来“串联”起一个可以存放数据的动态链表，且该结构体的其中某一分量，即next必须为指向本结构体的指针。通过使用new运算符依次生成各动态链表项，并通过next指针将它们“串联”成为链表。然后遍历链表进行查询。四、实验分析记录出现的问题以及解决方法，贴出最后运行结果。实验二类与对象（4学时）一、实验目的1.掌握类的定义和使用。2.掌握类的定义和对象的声明。3.复习具有不同访问属性的成员的访问方式。4.学习类的聚集使用方法。5．拷贝构造函数的使用6．运算符重载二、实验任务1．定义一个CPU类，包含等级（rank）、频率（frequency）、电压（voltage）等属性，有两个公有成员函数run、stop，用来输出提示信息，在构造函数和析构函数中也输出提示信息。其中，rank为枚举类型CPU_Rank，定义为enumCPU_Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7}，frequency为单位是MHz的整型数，voltage为浮点型的电压值。2．定义一个简单的Computer类，有数据成员芯片（cpu）、内存（ram）、光驱（cdrom）等等，有两个公有成员函数run、stop。cpu为CPU类的一个对象，ram为RAM类的一个对象，cdrom为CDROM类的一个对象，定义并实现这个类。将头文件和类实现文件分开。在主程序中定义一个Computer的对象，调用其成员函数，观察类对象及其成员变量的构造与析构顺序，以及成员函数的调用。3．运行下面程序，观察结果：#includeiostream.h#includestring.hclassPerson{private:char*_name;public:Person(){_name=newchar[256];}voidSetName(constchar*name){if(strlen(name)+1256)strcpy(_name,name);}voidPrintName(){cout_nameendl;}};intmain(){Personp1;p1.SetName(John);p1.PrintName();Personp2(p1);p2.PrintName();p2.SetName(Alice);p2.PrintName();p1.PrintName();return0;}然后为Person类添加一个析构函数，用于释放_name所占空间，再运行程序，分析错误原因，并修改程序使之正常运行。4．定义一个point类，其对象表示平面坐标上的一个点(x,y)，并通过该类成员方式对该类重载二目运算符“+”和“^”，用来求出两个对象的和以及两个对象的距离。和定义如下：(1.2,-3.5)+(-1.5,6)=(-0.3,2.5)(1.2,-3.5)^(-1.5,6)=9.87623三、实验步骤1．首先定义枚举类型CPU_Rank，例如enumCPU_Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7}，再定义CPU类，包含等级（rank）、频率（frequency）、电压（voltage）等私有数据成员，定义成员函数run、stop，用来输出提示信息，在构造函数和析构函数中也可以输出提示信息。在主程序中定义一个CPU的对象，调用其成员函数，观察类对象的构造与析构顺序，以及成员函数的调用。注意类定义完后的大括号之号有一个“;”分号。2．使用debug调试功能观察程序的运行流程，跟踪观察类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序。参考程序如下：#includeiostream.henumCPU_Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7};classCPU{private:CPU_Rankrank;intfrequency;floatvoltage;public:voidCPU::init(CPU_Rankr,intf,floatv){rank=r;frequency=f;voltage=v;cout构造了一个CPU!endl;}CPU_RankGetRank()const{returnrank;}intGetFrequency()const{returnfrequency;}floatGetVoltage()const{returnvoltage;}voidSetRank(CPU_Rankr){rank=r;}voidSetFrequency(intf){frequency=f;}voidSetVoltage(floatv){voltage=v;}voidRun(){coutCPU开始运行!endl;}voidStop(){coutCPU停止运行!endl;}};voidmain(){CPUa;a.init(P6,300,2.8);a.Run();a.Stop();}3．首先定义CPU类（可使用第二题中的CPU类）、RAM类、CDROM类。再定义Computer类：定义私有数据成员cpu、ram、cdrom，定义公有成员函数run、stop，可在其中输出提示信息。使用debug调试功能观察程序的运行流程，跟踪观察类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序，特别注意观察成员变量的构造与析构顺序。4．类Person有一